袁繼剛
(遼寧申窩水力發(fā)電有限責任公司,遼寧 遼陽 111000 )
大旱河是大石橋市、蓋州市、老邊區(qū)及營口鹽場之間一條邊界河流,大石橋市境內(nèi)河長約7 km,蓋州市境內(nèi)河長約9 km,老邊區(qū)境內(nèi)河長約13 km。大旱河流域總面積約330 km2,其中,大石橋市占61%,蓋州市占35%,老邊區(qū)占4%[1]。大旱河由西向東流經(jīng)大石橋市南樓、鋼都、大石橋、永安鎮(zhèn)、博洛堡鎮(zhèn)和蓋州市青石嶺鎮(zhèn)、西海及老邊區(qū)柳樹鎮(zhèn),共8個鄉(xiāng)鎮(zhèn)、街道。大旱河上共有新民屯、前崗子、營蓋公路3個水質(zhì)監(jiān)測斷面,上游新民屯斷面在大石橋境內(nèi),其水質(zhì)目標為Ⅴ類。根據(jù)2012—2015年監(jiān)測數(shù)據(jù),新民屯斷面水質(zhì)為劣Ⅴ類水質(zhì)[2],主要污染物氨氮月均值濃度范圍為0.82~22.00 mg/L,最大超標10倍;總磷月均值濃度范圍為0.24~1.95 mg/L,最大超標3.88倍;化學需氧量月均值濃度范圍為14.0~148.0 mg/L,最大超標2.7倍;其余指標均符合Ⅴ類水質(zhì)標準。
與2014年相比,2015年大旱河新民屯斷面主要污染物氨氮年均值下降52.7%,總磷年均值下降61%,化學需氧量年均值下降2.4%;大旱河全河段主要污染物氨氮年均值下降51.7%,總磷年均值下降43%,化學需氧量年均值下降60.7%,詳見圖1。
圖1 主要污染物年均值變化圖
大旱河新民屯斷面近5 a水質(zhì)變化趨勢見圖2,可見新民屯斷面為劣V類水質(zhì)。
結合2015年新民屯斷面主要污染物逐月變化趨勢(見圖3),4月各污染物濃度值最大,主要原因是枯水期河道水量較小,河道內(nèi)徑污比偏小,水體的自凈能力較弱。
圖2 新民屯斷面氨氮、化學需氧量、總磷逐年變化趨勢圖
圖3 2015年新民屯斷面主要污染物逐月變化趨勢圖
分別統(tǒng)計2014年大旱河匯水范圍內(nèi)各行政區(qū)的工業(yè)、城鎮(zhèn)生活和農(nóng)業(yè)污染源的總量,以區(qū)縣為單位匯總出大旱河主要污染物的入河量,化學需氧量、氨氮、總氮和總磷的年入河總量依次為1178.29 t、99.6 t、802.41 t、112.56 t,具體見表1。由表1可知,以行政區(qū)來看,大石橋市排入大旱河的污染物最多,化學需氧量、氨氮、總氮、總磷分別占74.3%、81.7%、56.5%、54.1%;蓋州市次之,化學需氧量、氨氮、總氮、總磷分別占19.3%、12.3%、36.0%、37.1%;老邊區(qū)最少,化學需氧量、氨氮、總氮、總磷分別占6.4%、6.0%、7.5%、8.8%。以污染源來看,化學需氧量主要來自農(nóng)業(yè)源和城鎮(zhèn)生活源,各占47.0%、40.1%;氨氮主要來自城鎮(zhèn)生活源,占67.3%,總氮主要來自農(nóng)業(yè)源89.2%;總磷主要來自農(nóng)業(yè)源,占94.5%。
表1 大旱河入河污染物總量
近些年,大旱河個別河段每年均有2~4個月流量為“零”的情況[3-4]。主要原因有以下兩個方面:
(1)大旱河大石橋市區(qū)段上設有多個攔水壩,導致上游造景蓄水的同時,下游流量明顯減少,甚至出現(xiàn)斷流。河流的天然屬性發(fā)生改變,河道水流速度大幅下降,形成壩上死水、壩下斷流的局面,河流水動力降低,自凈能力大幅降低,污染物在水體和底質(zhì)大量富集,導致水環(huán)境惡化。
(2)大旱河的源頭在大石橋市東部山區(qū),上游的南樓經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)及周邊存在大量露天采礦企業(yè)和耐火材料制造企業(yè),源頭區(qū)的植被已經(jīng)遭到較為嚴重的破壞,山體裸露導致水土流失的同時,土壤保水能力降低,使其失去涵養(yǎng)水源的功能和調(diào)節(jié)水量的功能。此外,河水含沙量增加,河道發(fā)生淤積,蓄水容積減小。
由于不同原因,造成不同程度上的河道天然徑流量減少,甚至季節(jié)性斷流,不足以維持下游水生態(tài)系統(tǒng)的基本功能,導致河流水生態(tài)系統(tǒng)功能退化。河道徑流量減少,不利于污染物的稀釋、降解和擴散,河道徑污比偏低,影響水體納污能力。
大石橋市現(xiàn)有一座日處理能力3萬t/d的城市污水處理廠——北控(大石橋)污水處理廠,實際處理能力已接近2.7萬t/d[5]。大旱河匯水區(qū)內(nèi)暫無集中式污水處理設施,現(xiàn)場踏勘發(fā)現(xiàn),大量的城市生活污水和工業(yè)廢水通過露天排污溝或暗管匯流后排入大旱河,水質(zhì)渾濁、異味明顯,且來源不明。大石橋市區(qū)從金橋路至新民屯斷面下游長約3.9 km的排污溝,接納市區(qū)部分生活污水和工業(yè)廢水。露天排污溝水質(zhì)灰白、氣味惡臭,且無防滲層,不僅沒有天然徑流稀釋、自凈功能,還會因地表水與地下水的水力交換進而污染地下水,同時造成土壤環(huán)境、地表水體和地下水環(huán)境的多重污染。
大石橋市老城區(qū)給排水管網(wǎng)建設時間較長,絕大多數(shù)為合流制,排水管網(wǎng)材質(zhì)落后,跑、冒、滴、漏現(xiàn)象普遍存在,且程度嚴重,不僅城市管網(wǎng)雨污分流改造實現(xiàn)難度很大,而且給水、排水、雨水和污水混合送至污水處理廠,嚴重增加污水處理廠運行負荷。
隨著新農(nóng)村建設步伐的加快和規(guī)?;笄蒺B(yǎng)殖的蓬勃發(fā)展,農(nóng)村生活源、種植業(yè)和畜禽養(yǎng)殖業(yè)的污染日益嚴重。大石橋市農(nóng)村人口約22萬人,耕地面積約58 333 hm2,畜禽養(yǎng)殖戶約15家。目前,大旱河匯水區(qū)內(nèi)尚無鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理設施,農(nóng)村地區(qū)的生活污水未經(jīng)處理大量直排入河、滲入地下,或者隨著地表徑流進入河道。大量施用化肥或施用不當會導致農(nóng)田土壤重金屬的積累、水體的富營養(yǎng)化以及影響農(nóng)田土壤結構等環(huán)境問題。大旱河匯水區(qū)內(nèi)的農(nóng)村禽畜養(yǎng)殖多為分散式經(jīng)營,畜禽糞便和污水未經(jīng)資源化利用和集中處理,規(guī)?;笄蒺B(yǎng)殖場和養(yǎng)殖小區(qū)配套的固體廢物和廢水貯存處理設施等建設也相對滯后?!笆濉睍r期,所有的入河點源和排污口都將被取締,控制的重點轉(zhuǎn)向面源污染,而農(nóng)村污染、農(nóng)業(yè)污染則是控制及治理的關鍵。
按照遼寧省、營口市關于宜居鄉(xiāng)村建設的要求,大石橋市宜居示范鎮(zhèn)、村的農(nóng)村垃圾基本得到了治理,戶集、村收、鎮(zhèn)運、市統(tǒng)一運輸填埋處理的運行體系基本建立。但是,大旱河匯水范圍內(nèi)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)還沒有開展農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境集中整治?,F(xiàn)場踏勘發(fā)現(xiàn),大旱河第一高中橋南側(cè)排污口上游100 m處生活垃圾堆放在河道,長度約10 m。大旱河新民屯橋東側(cè)2處排污口上游200 m處臟雪堆長度約50 m。居民生活垃圾堆放在河道,不僅影響景觀、散發(fā)惡臭,垃圾滲濾液成分復雜,含有多種有害物質(zhì),降雨徑流將垃圾滲濾液帶入水體,對河流造成直接污染。冬季城市臟雪堆積河道,除雪劑等化學物質(zhì)隨著雪水匯入水體,對河流造成直接污染。
大旱河本身就是一條人工河,而且多次通過水利工程進行河道取直,為了打造景觀和便于行洪修建了水泥護岸,河道形態(tài)已經(jīng)發(fā)生改變,河流失去了天然屬性,河道功能遭到破壞,其水動力條件嚴重受到人為因素的干擾,進而影響河流自身凈化功能,改變了污染物在水體中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律。
水泥護岸通常采用抗沖的剛性材料連續(xù)固化河道邊岸,一方面改變河流邊界的物理性狀,破壞河岸周邊的生態(tài)環(huán)境條件;另一方面阻隔原有河流水體與河床土體的聯(lián)系。河道整治工程對河床的硬化處理,減弱河床的過水性與多孔性,阻斷河流對地下水的縱向補充及對周邊土壤的橫向擴展。因此,水泥護岸、河床硬化處理對整個河流生態(tài)系統(tǒng)會造成不利影響,導致周邊動植物生存環(huán)境破壞,改變微生物的交換生存環(huán)境,減弱河流對有機污染物的生物降解能力。
通過對大旱河水環(huán)境問題的分析與識別,得出導致大旱河水環(huán)境問題的主要原因是大旱河天然徑流逐年減少、水體喪失自凈功能,區(qū)域污水收集能力薄弱,農(nóng)業(yè)面源污染、河道垃圾堆放依然嚴峻,河道生態(tài)環(huán)境仍然脆弱。診斷的問題為大旱河水環(huán)境綜合治理工作提供參考。
[1] 叢梅梅.營口地區(qū)降水量時空變化規(guī)律分析[J].黑龍江水利科技,2016,33(3):75-77.
[2] 林濤,周洪春.營口農(nóng)村地區(qū)河流水環(huán)境監(jiān)測分析[J].環(huán)境保護與循環(huán)經(jīng)濟,2012(12):60-63.
[3] 遼寧省水利廳.遼寧省水資源[M].沈陽:遼寧科學技術出版社,2006.
[4] 營口市水利局.營口市水資源公報[R].營口:營口市水利局,2014.
[5] 李耀偉.營口市河流健康評價方法及問題分析[J].東北水利水電,2015(6):39-41.